[发明专利]一种海底沉箱式气液分离器及方法

摘要

一种海底沉箱式气液分离器，包括上部的气液旋流分离模块、下部的沉箱模块及其内部的电潜泵管串。所述气液旋流分离模块为扩径缓冲加螺旋下倾的入口整流管设计，可实现段塞流的有效缓冲，缩小分离器安装空间，促进液塞的耗散，提高分离器分离效率；所述沉箱模块安装于海床泥线以下，与气液旋流分离模块通过螺纹连接，其内部电潜泵管串包括电潜泵、除砂导叶、消泡装置、压力传感器及单流阀、泄油阀等，可实现液相增压、液位控制、液塞捕集、控砂消泡等功能。利用本发明在海底进行气液分离，气体自然举升，液相增压输送，可减小井口背压，提高采收率，加速油田生产；同时可消除海底立管段产生的段塞流，有效避免水合物的生成。

主权项

一种海底沉箱式气液分离器，包括上部的气液旋流分离模块，其特征在于还包括下部的沉箱模块，所述的气液旋流分离模块与沉箱模块中的沉箱(14)通过螺纹连接，所述的沉箱(14)内部还设有电潜泵管串；气液旋流分离模块包括入口来流管(1)，入口来流管(1)之后连接有扩径缓冲管(2)，实现段塞流的有效缓冲，扩径缓冲管(2)后连接有大角度弯管(3)，大角度弯管(3)将扩径缓冲管(2)与螺旋下倾管(4)连接起来，螺旋下倾管(4)与主分离筒体(8)间呈27°的倾斜角，螺旋下倾管(4)内安装有渐缩喷管(5)；在主分离筒体(8)上部侧面设有液相出口管(6)及气相出口管(7)，液相出口管(6)与电潜泵管串中的液相管(38)相连；气液旋流分离模块与沉箱模块的连接处设有一支撑框架(10)，该支撑框架(10)位于海底泥线(13)处，从而使所述的气液旋流分离模块与沉箱模块分别位于海底泥线(13)以上和海底泥线(13)以下；所述的沉箱模块包括一个沉箱(14)，该沉箱(14)外部有套管(15)进行保护，所述沉箱(14)内的电潜泵管串包括位于沉箱(14)下部的电机(23)，电机(23)上部有保护器(24)，该保护器(24)用来密封电机的动力端，保护器(24)上部依次为离心泵的吸入口(25)及离心泵(26)，整个由电机(23)、保护器(24)、吸入口(25)、离心泵(26)组成的电潜泵被护罩(27)包围；护罩(27)上部设有一圈轴向导叶(28)、底部设有一圈止旋叶片(29)，沉箱(14)底部位于止旋叶片(29)下方的部分为储砂室(30)，沉箱(14)底部设有向上的凸起(31)，护罩(27)底部为过滤装置(32)；离心泵(26)顶部的出口连接有液相管(38)，液相管(38)上安装有单流阀(17)及泄油阀(16)，单流阀(17)防止离心泵(26)反转，泄油阀(16)防止起泵时液相管(38)中的井液在卸油管时流到地面上；液相管(38)向上延伸至气液旋流分离模块的主分离筒体(8)内部，并与主分离筒体(8)侧面的液相出口管(6)相连；电潜泵管串上还设有上、中、下三个压力传感器(35、34、33)，其中上压力传感器(35)始终位于沉箱(14)的气相空间内，中、下压力传感器(34、33)位于沉箱(14)的液相空间内；在沉箱(14)的设定液位(22)处的液相管(38)上，安装有泡沫消除装置(18)，泡沫消除装置(18)下部为平行板加热器(21)、中部为不锈钢筛网(20)、上部为保护挡板(19)；平行板加热器(21)利用机械及加热双重作用使较大泡沫的表面张力降低，从而导致液膜破裂；较小的泡沫经中间的不锈钢筛网(20)，在切割、针刺及薄膜化作用下消除泡沫；上部的保护挡板(19)是防止落下的液相中的杂质堵塞不锈钢筛网(20)。